Expanding the measurement range with phase super-sensitivity by NOON state interferometer

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K04936
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 堀 泰明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (50443221)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光子数もつれ / 直角位相干渉法

Outline of Annual Research Achievements

光子数もつれ干渉計のセットアップの設計を実施した。2光子もつれ光源として予定していたフェムト秒パルスレーザ以外にも高出力の紫外線半導体レーザーの利用が有力であることが調査で分かり、入手済の紫外線半導体レーザーの使用を検討した。検出システムとして必要となる同時計数器の購入を予定していたが、入手済のTAC(Time to Amplitude Converter)が同時計数器として利活用できることが分かり、それを前提としたセットアップを設計した。
本研究の比較対象となる古典光の直角位相干渉計について、その検出システム(検出器、アンプ等)に起因するノイズを理論評価し、実測値との比較を実施した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウィルス蔓延防止策として所属機関から要請された出勤率抑制の影響を受け、予定していた実験を進めることができなかった。テレワークにて設計、理論計算、文献調査、講演会参加等による情報収集を実施したが、計画から遅れる結果となった。

Strategy for Future Research Activity

今後も新型コロナの影響は予断を許さないが、1年目に実施した設計・調査に基づき、計画通りの進展となるよう研究を推進する。

Causes of Carryover

1年目に実験が計画通り実施できなかったことと、N=2の光子数もつれの実験には入手済の物品が一部で代用可能であることが分かったため、1年目に残額が生じた。2年目以降に計画しているN=4の光子数もつれ実験において追加で必要物品が生じるため、その購入に使用する予定である。